Региональный Координационный Научно-Технический «Нефтяная долина» Гуторов Ю. А., А. Ю. Гуторов Управление реологическими свойствами углеводородов в пластовых условиях 2 014 г
|
Скачать 4.98 Mb.
|
|
2.3 Изменение физико-химических свойств нефтей в пределах продуктивных горизонтов и месторождений Татарстана В пределах площади одной залежи свойства нефтей изменяются от центральной части к периферии. Наибольшие значения газового фактора, объемного коэффициента, давления насыщения нефти газом и коэффициента сжимаемости нефти отмечаются на центральной части залежи. К контуру нефтеносности перечисленные выше параметры свойств нефтей уменьшаются. Вязкость и плотность нефти к водо-нефтяному контакту повышаются. В некоторых случаях изменение свойств нефти по залежи происходит не одинаково во все стороны, а преимущественно в одном направлении. Так, на Ромашкинском месторождении наибольшие значения газового фактора, давления насыщения наблюдаются не на центральной части, а на участке, несколько смещенном на юго-запад; на Бавлинском месторождении — на участке, смещенном к северо-востоку. Такое смещение отмечается по большинству залежей Татарстана. Свойства нефтей залежей Татарстана, изменяются в значительном диапазоне (таблица 2.7). Наибольшие изменения параметров физических свойств пластовых нефтей наблюдается на лежах каменноугольных отложений турнейского яруса и бобриковского горизонта. Это обусловлено более значительными процессами окисления и осернения и более слабым метаморфизмом нефтей верхних отложений. Таблица 2.7 — Отклонение параметров физических свойств пластовых нефтей от средней величины по месторождению [8]
Диапазон изменения физических свойств и состава пластовых нефтей продуктивных горизонтов Татарстана охарактеризован в таблице 2.8. Из таблицы следует, что в пределах отдельных горизонтов в довольно узком диапазоне изменяется давление насыщения нефти газом и массовое содержание силикагелевых смол. Газовый фактор нефти и массовое содержание в ней высокомолекулярных парафинов отличается в 1,5-2,5 раза. Массовое содержание асфальтенов в составе нефти в пределах горизонтов отличается в 1,9-2,8 раза. В наиболее широком диапазоне изменяется коэффициент динамической вязкости нефти: в девонских отложениях – в 1,5-3,5 раза, а в каменноугольных – от 2,7-3,5 и в 17-25 раз. Таблица 2.8 – Диапазон изменения параметров физических свойств и состава пластовых нефтей продуктивных отложений Татарстана [8]
2.4 Роль состава в формировании свойств нефтей Наиболее существенное влияние на свойства нефтей оказывают асфальтено-смолистые вещества, высокомолекулярные парафины, состав и количество растворенного газа, а также температура. Влияние давления на свойства нефтей намного слабее по сравнению с указанными выше факторами. Вязкость углеводородных жидкостей от С7Н16 включительно С16Н34 при температуре 20 °С находится в диапазоне 0,38—3,45 мПа∙с. По данным Дриацкой З.В., Мхчиян М.А. и Жмыховой Н.М. построена зависимость кинематической вязкости разгазированных нефтей Волго-Уральской нефтегазоносной провинции от суммарного содержания асфальтено-смолистых веществ (рисунок 2.2). Из рисунка видно, что существует единая зависимость между указанными выше параметрами для нефтей месторождений Татарстана, Башкортостана, Самарской области и Удмуртии. Вязкость поверхностных нефтей при 20 °С находится в основном в диапазоне от 4,5-5,1 мм2с до 90-100 мм2с при суммарном массовом содержании асфальтено-смолистых веществ от 7,5-8,2 % до 28,6-33,5 %. При этом массовое содержание асфальтенов изменяется от 0,54-1,20 % до 8,6-9,3 %, а силикагелевых смол - от 6,5-7,7 % до 24,4-25,8 %.  Рисунок 2.2 – Зависимость вязкости поверхностных нефтей от суммарного содержания асфальтенов и смол для нефтегазоносных комплексов Волго-Уральской зоны [32] Нефтегазоносные комплексы: 1 – Татарстана, 2 – Башкортостана, 3 – Самарской области, 4 – Удмуртии. Наглядное представление о влиянии растворенного газа и температуры на вязкость нефти можно получить из графической зависимости на рисунок 2.3, представленной Амерхановым И.М.. Отношение вязкости нефти в пластовых условиях µпл к вязкости при различных температурах и разных количествах растворенного газа µк (безразмерная вязкость нефти) описывается одной и той же зависимостью для нефтей с разной температурой и отличающихся количеством растворенного газа. По мнению автора, кривая при превышении вязкости нефти свыше 200 мПа∙с выполаживается. Автор пришел к выводу, что два указанных выше фактора оказывают одинаковое влияние на вязкость нефти.  Рисунок 2.3 – Зависимость безразмерной вязкости от вязкости нефти в пластовых условиях [32] Безразмерная вязкость нефти в зависимости от температуры (1) и количества растворенного газа(2) Рудаков Г.В., Зинченко К.Е., Лютин Л.В., Бурдынь ТА, Мархасин И.Л. полагают, что асфальтено-смолистые компоненты определяют явление затухания при фильтрации нефтей. Явление затухания авторы объясняют адсорбцией асфальтенов и смол и созданием сольватных слоев на поверхности пор. Утолщение сольватных слоев до размеров пор изменяет геометрию порового пространства и пути движения жидкости и в конечном итоге, по мнению Зинченко К.Е., может привести к полному затуханию фильтрации нефти. Асфальтено-смолистые компоненты нефти, по мнению Рудакова Г.В. и ряда авторов, определяют поверхностно-молекулярные характеристики: поверхностное натяжение на границе нефти с водой, смачиваемость и капиллярную пропитку. По данным Зинченко К.Е. и Мархасина И.Л., при адсорбции асфальтенов, смол и нафтеновых кислот происходит гидрофобизация пор, и на стенках пор образуются коллоидизированные пристенные слои, снижающие натяжение смачивания σнв* cosθ. Снижение натяжения смачивания определяет ослабление интенсивности капиллярной пропитки пор водой. Гидрофобизация поверхности порового пространства ухудшает смачиваемость пор и снижает эффективность вытеснения нефти водой. Асфальтено-смолистые компоненты оказывают значительное влияние на процессы кристаллизации, ассоциацию и коагуляцию твердых высокомолекулярных парафинов при охлаждении нефтей ниже температуры насыщения парафином. Повышенное содержание этих компонентов предопределяет высокую дисперсность формирующихся кристаллических образований из парафинов и ослабляет их ассоциацию, выпадение из нефти и осадкообразование. Нефть, содержащая асфальтено-смолистые вещества, обладает аномальновязкостными свойствами. Эти свойства усиливаются при охлаждении нефти не только из-за ослабления броуновского движения в жидкости, но и с появлением новой, твердой, фазы — кристаллов парафина. Это происходит при температурах ниже температуры насыщения нефти парафином. Оказалось, что существует связь между температурой насыщения парафином и массовым содержанием асфальтено-смолистых веществ и парафина в нефти. Из рисунка 2.4а и 2.4в видно, что величина температуры насыщения нефти парафином тесно связана с массовым содержанием асфальтенов и парафинов и слабо связана с содержанием смол. Амерханов И.М. отмечает, что с ростом массового содержания асфальтенов до 5-6 % температура насыщения снижается от 32-37 °С до 20-22 °С. С увеличением содержания парафинов в диапазоне от 3-4 % до 20-25 % температура насыщения повышается от 14-17°С до 50-52°С и в дальнейшем стабилизируется. При массовом содержании силикагелевых смол (до 12-15 %) температура насыщения парафином почти не меняется (рисунок 2.4б). Кроме того, она зависит от количества и состава растворенного газа и давления. Проявление аномально вязких свойств ромашкинской нефти при температурах ниже температуры насыщения парафином впервые обнаружили Гейман М. А. и Фридман Р.А. в 1956 году. В дальнейшем коллектив ученых под руководством академика Мирзаджанзаде А.Х. подтвердили нарушение закона Дарси при фильтрации охлажденных нефтей в пористой среде. Позднее ряд авторов показал, что отклонения от закона Ньютона при движении охлажденной парафинистой нефти происходят из-за структурообразования в нефти при взаимодействии кристаллов парафина. Группа ученых, руководимая профессором Девликамовым В.В., в 1967 году пришла к выводу, что структурообразование в пластовой нефти возможно и при температурах, когда парафины находятся в раствореном состоянии. Оказалось, что причиной тому взаимодействие ассоциатов асфальтенов. Структурообразование ассоциатов асфальтенов проявляется в значительной степени у битумов — высококонцентрированных асфальтено-содержагцих систем. Структурообразование сопровождается отклонениями от закона вязкого течения Ньютона и аномалиями вязкости, а при фильтрации в пористой среде ведет к нарушению линейного закона Дарси и аномалиям подвижности нефти. Аномалии вязкости и подвижности нефти усиливают влияние неоднородности коллектора по проницаемости на неустойчивость продвижения фронта вытеснения. Эффективность вытеснения такой нефти из неоднородного пласта при заводнении оказывается низкой из-за продвижения воды узким языком. Ниже аномальновязкостные свойства нефтей будут рассмотрены более подробно. Таким образом, состав нефти определяет свойства углеводородного сырья. Наиболее значительное влияние на свойства нефтей оказывают асфальтено-смолистые вещества, высокомолекулярные парафины, растворенный газ и его состав, температура. Ассоциаты асфальтенов склонны к структурообразованию. Структурообразование ведет к аномалии вязкости нефти. Аномалии вязкости усиливаются при кристаллизации парафинов. Нефти с аномалией вязкости намного хуже вытесняются из неоднородного по проницаемости пласта.  Рисунок 2.4 – Влияние состава высокомолекулярных компонентов на температуру насыщения парафином нефтей залежей Урало-Поволжья [32] Высокомолекулярные компоненты нефти: а – асфальтены, б – смолы, в – высокомолекулярные парафины. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Федеральный закон технический регламент О безопасности трубопроводов промысловых и магистральных для транспортировки жидких и газообразных углеводородов |
 |
Сергей Матвеев cto, Технический директор Местоположение Управление проектами, Управление продуктами, Управление людьми, Построение команды, Управление разработкой, Проектное планирование,... |
|
Нефтяная компания Дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности дорожного движения в зимних условиях 17 |
|
Нефть определение углеводородов с 1 с 6 методом газовой хроматографии гост 13379-82 Настоящий стандарт устанавливает метод определения углеводородов с 1 С6 с массовой долей более 0,01 в нефти, подготовленной по гост... |
|
Отчет ООО дук «Медвежья Долина» ... |
|
Российской федерации федеральное агентство по образованию Первая редакция. – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, Координационный совет учебно-методических... |
|
Открытое акционерное общество «Научно-технологическая компания «Российский... |
|
На оказание научно-технических услуг по добровольной сертификации Акционерное общество «Научно-технический центр Единой энергетической системы» (ао «нтц еэс») |
|
Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (Россия), далее именуемое «Продавец», в лице Директора Департамента трейдинга... |
|
«национальный медицинский исследовательский центр «межотраслевой... Национальный медицинский исследовательский центр межотраслевой научно-технический комплекс |
|
Управление образования администрации г. Белгорода Белгородский региональный институт повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов |
|
Акционерное общество научно-технологическая компания «Российский... |
|
Открытое акционерное общество «Научно-технологическая компания «Российский... |
|
Положение о 2-й Всероссийской практической конференции «Управление... Настоящее положение устанавливает порядок организации и проведения Всероссийской практической конференции «Управление образованием... |
|
Руководство по эксплуатации ацпр. 407154. 014 Рэ Руководство по эксплуатации предназначено для изучения принципа действия и устройства расходомера ультразвукового с накладными излучателями... |
|
Руководство по эксплуатации ацпр. 407154. 014 Рэ Руководство по эксплуатации предназначено для изучения принципа действия и устройства расходомера ультразвукового с накладными излучателями... |